От лая щенка до стука дождя по окну – наш мозг каждую секунду получает бесчисленные сигналы. В большинстве случаев мы отключаем несущественные сигналы – жужжание мухи, мягкий шелест листьев на дереве – и обращаем внимание на важные – звук автомобильного гудка, стук в дверь. Это позволяет нам функционировать, ориентироваться и, действительно, выживать в окружающем мире.

Замечательная способность мозга просеивать этот непрерывный поток информации обеспечивается сложной нейронной сетью, состоящей из миллиардов синапсов , специализированных соединений, которые регулируют передачу сигналов между клетками и между ними . Некоторые из этих переходов препятствуют передаче сигнала, другие ускоряют его – балансирующее действие миллисекунды на миллисекунду, которое гарантирует, что наш мозг функционирует с максимальной эффективностью.

Теперь новое исследование , проведенные учеными из Гарвардской медицинской школы и в Широком институте MIT и Гарвард , показывает , что это хрупкое равновесие между торможением и возбуждением поддерживается, по крайней мере частично, узкоспециализированное подмножеством микроглии резидентных -The мозга иммунных клеток , известны своей ролью в борьбе с инфекциями и очистке от клеточного мусора.

Исследование, проведенное на мышах и опубликованное 6 июля в Cell , впервые показывает, что эта группа специализированных иммунных клеток точно настроена на обнаружение и взаимодействие исключительно с тормозящими синапсами, соединениями, которые замедляют поток информации от клетки к клетке. .

«Мы обнаружили, что специализированные иммунные и нейронные клетки участвуют в важной коммуникации на раннем этапе развития мозга и формируют взаимодействия, критически важные для создания сбалансированной мозговой проводки», – сказала первый автор исследования Эмилия Фавуцци, научный сотрудник по нейробиологии в Институте Блаватника при HMS и доктор наук. ученый в Брод.

«Наши наблюдения показывают, что микроглия участвует в сложном взаимодействии с определенными типами синапсов, ориентируясь на них и формируя нервную систему по принципу« синапс за синапсом », – сказал старший научный сотрудник Гордон Фишелл, профессор нейробиологии в институте. Институт Блаватника при HMS и руководитель группы в Центре психиатрических исследований Стэнли на Брод. «Мы впервые показали, что определенные типы микроглии рекрутируются в определенные типы синапсов и взаимодействуют с ними очень специфическим образом».

Более того, исследование показало, что эти клетки взаимодействуют с тормозными синапсами посредством прямого физического контакта, что является первым в своем роде наблюдением, которое стало возможным благодаря передовым методам визуализации, которые позволили исследователям наблюдать в реальном времени, как клетки в мозгу мышей взаимодействуют с ними. Другой.

Как показали эксперименты, контакт происходит через рецептор ГАМК, который находится на поверхности микроглии и делает эти клетки тонко настроенными на излучающие ГАМК тормозящие синапсы. ГАМК является основным тормозным нейромедиатором мозга и тормозит передачу сигналов от клетки к клетке. Исследование показало, что ГАМК действует как сигнал «прибыть сюда» для определенного подмножества микроглии, побуждая эти клетки питаться тормозящими, высвобождающими ГАМК синапсами.